化学一轮考点过关物质结构与性质物质结构与性质单元过关测试题含解析-5499

学必求其心得，业必贵于专精1。（2017年高考全国卷Ⅰ）钾和碘的相关化合物在化工、医药、资料等领域有着广泛的应用。回答以下问题：（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm（填标号）。A．404。4B．553。5C．589.2D．670.8E．766.5（2)基态K原子中,核外电子据有最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。（3）X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子.I3+离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。（4)KIO3晶体是一种性能优异的非线性光学资料,拥有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心地址,以下列图.K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角地址,则K处于____地址，O处于___地址。学必求其心得，业必贵于专精2。（2017年高考全国卷Ⅱ）我国科学家近来成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6(H3O）3（NH4)4Cl（用R代表）。回答以下问题:(1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为_____________。（2）元素的基态气态原子获取一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（

a）所示，其中除氮元素外，其他元素的

E1自左而右依次增大的原因是

___________

；氮元素的

E1

表现异常的原因是

__________

.（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b）所示.①从结构角度解析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。（填标号）A．中心原子的杂化轨道种类B．中心原子的价层电子对数C．立体结构D．共价键种类②R中阴离子N5—中的σ键总数为________个。分子中的大π键可n用符号m表示，其中m代表参加形成的大π键原子数，n代表参加形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为6—6），则N5中的大π键应表示为____________。+）N-H┄Cl、③图(b）中虚线代表氢键，其表示式为(NH4____________、____________.学必求其心得，业必贵于专精-3anm，晶胞中含(4）R的晶体密度为dg·cm，其立方晶胞参数为有y个［(N5)6(H3O）3(NH4）4Cl］单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为______________。3。(2017年高考全国卷Ⅲ）研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂拥有高活性，显示出优异的应用远景。回答以下问题:（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________元.素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数很多的是_________________。(2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。(3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的序次为_________，原因是______________________________.（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在____。（5)MgO拥有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密积聚方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0。420nm，学必求其心得，业必贵于专精则r(O2-）为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a’=0。448nm，则r（Mn2+）为________nm.4。（2017届武昌区5月调研）铁及其氧化物是平常生活生产中应用广泛的资料。请回答以下问题:(l）基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。（2）铁元向来有的离子有Fe2+和Fe3+，牢固性Fe2+_______Fe2+（填“大于”或“小于”），原因是_______________。（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______(标出配位键），空间构型为_________，其中氮原子的杂化方式为_______；与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________(任写两种)。（4）金属铁晶体原子采用________积聚．铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）.（5)某种离子型铁的氧化物晶胞以下列图，它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______（填最简整数比）;己知该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则品胞参数a为_______nm（用含d和NA的代数式表示）。学必求其心得，业必贵于专精5。(2017届桂林冲刺卷）物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。请回答以下问题:(1）C、H、N、O四种元素中电负性最大的是____(填元素符号），写出Fe2+的最外层电子排布式____。（2）依照等电子原理,写出CN—的电子式___，CNO—中心原子的杂化方式为________.（3）MgO、CaO两种晶体的结构与子晶体的熔点由高到低序次是___

NaCl

晶体结构相似,则两种离(用化学式表示)，的沸点比____（填“高"或“低")；原因是_______________.（4）铁有δ、γ、三α种同素异形体，以以下列图所示.γFe—晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数为一Fe,、δα—Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为____。已知δ—Fe晶体的密度为3dg/cm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值，则Fe原子半径为____pm（列表达式）。学必求其心得，业必贵于专精6.（2017届潍坊三模）C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用,回答以下问题：（1)C原子的价电子轨道表达式为__________________.2）CC14分子的空间构型是______________，其中心原子采用______________杂化，与CC14互为等电子体的一种离子是__________________（填写离子符号）。（3）PC13属于________________分子(填“极性”或“非极性”）。（4)FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同，其中Fe2+与Ni2+的离子半径分别为-2—2，则熔点7。8×l0nm、6.9×l0nmFeO___NiO(填“>”、“<"或“=”，）原因是_________。（5）已知FeCl3的沸点:319℃,熔点:306℃，则FeCl3的晶体种类为______________.（6)已知Fe单质有以下列图的两种常有积聚方式：其中属于体心立方密积聚的是___________（填“a”或“b”；）若单质Fe按a方式亲密积聚，原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常-3数的值，则单质Fe的密度为________g·cm（列出算式即可）。（2017届石家庄冲刺卷）Cu、Ni、V为制造合金及合成催化剂的重要元素.请回答：（1）Cu元素位于元素周期表的_________区，其基态原子有_________种能量不相同的电子。学必求其心得，业必贵于专精（2)SO42—是一种重要的配合物,与SO42-互为等电子体的分子的化学式为__________(任写一种）；NH3分子的VSEPR模型为_______________.（3)Ni（CO）4的熔点为—25℃，沸点为43℃。其晶体种类为___________晶.体中σ键和π键的数目之比为_________。（4）Ni可作为或与H2加成的催化剂。在相同压强下,的沸点比低,原因为_________________。（5）有增强胰岛素和降糖作用,其中所含非金属元素的电负性由小到大的序次为______（用元素符号表示）；氧原子的杂化轨道种类为______________。（6）已知：钇钡铜氧晶体的晶胞是一个长方体（以下列图），其晶胞参数分別为anm、bnm，阿伏加德罗常数的值为NA.则该晶体的密度为________g/cm3(列出计算式即可)。8.（2017届汕头三模）工业上常用

CO

与

H2在由

Zn、Cu

等元素形成的催化剂作用下合成甲醇，甲醇在

Cu

的催化作用下可氧化生成甲醛。学必求其心得，业必贵于专精（1)以下列图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，请判断该排布图________（填“正确”或“错误”），原因是_________________（若判断正确，该空不用回答)。（2）写出两种与CO互为等电子体的离子_________.在甲醇分子中碳原子轨道的杂化种类为_________。（3）由黄铜矿冶炼的铜单质也可以参杂锌原子成为黄铜,写出黄铜合金中两种金属原子的外面电子排布式_______；_______.（4）甲醛与足量新制Cu(OH）2悬浊液加热可得砖红色积淀Cu2O,写出该反应的化学方程式____________。已知Cu2O晶胞的结构以下列图：①在该晶胞中，Cu+的配位数是_____________________。-3②若该晶胞的边长为apm,则Cu2O的密度为_______g·cm(只要求列算式，设阿伏伽德罗常数为NA）（2017届广州二模）硼及其化合物应用广泛。回答以下问题:(1）基态B原子的价电子轨道表达式为________,其第一电离能比Be________（填“大”或“小”)。（2)氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新式储氢资料之一，分子中存在配位键，供应孤电子对的成键原子是________，写出一种学必求其心得，业必贵于专精与氨硼烷互为等电子体的分子________（填化学式）.（3）常温常压下硼酸（H3BO3）晶体结构为层状，其二维平面结构如图a.B原子的杂化方式为________.从氢键的角度讲解硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：________。②路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸，任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱.从结构角度解析硼酸是路易斯酸：________。（4）立方氮化硼(BN)是特其他耐磨和切削资料，其晶胞结构与金刚石相似，如图b所示。①与氮原子直接连接的硼原子组成的几何形状为________。硼原子和氮原子所连接的最小环为________元环。②晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对地址。如图b所示,其中原子坐标参数X为(0，0，0)，Y原子的坐标参数为（1/2，0,1/2)，则Z原子的坐标参数为________。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为dg?cm3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞参数a＝________nm。（列出计算式即可)参照答案学必求其心得，业必贵于专精1。解析：（1）光是一种电磁辐射，红色光对应的是波长在620~750nm之间的电磁波辐射；而紫色光对应的则是波长在380～450nm之间的电磁波辐射.答案选A。（2)K原子的价电子排布式为4s1,因此最高能层是N，4s电子云轮廓图形状为球形.Cr原子的价电子排布式为3d34s1，由于Cr原子的价电子数大于K原子，K的原子半径大于Cr的原子半径,因此金属Cr的金属键大于金属K，金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低。（3）I3+离子的价电子数位［7+1×2—1］/2=4，孤电子对数位[7—1×2—1]/2=2,因此I3+离子的几何构型为V型，中心原子的杂化种类为sp3杂化。（4)由题意可知晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心地址,与K紧邻的O个数为12,K与O间的最短距离为面对角线的一半，即2。（5）由晶0.4462胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心地址可推知，若I处于各顶角地址，则必然有K处于体心地址,O处于面心地址。答案：（1）A(2）N;球形；Cr原子的价电子数大于K原子,K的原子半径大于Cr的原子半径，因此金属Cr的金属键大于金属K（3）V型;sp3（4)20.446，12（5）体心、面心2学必求其心得，业必贵于专精答案：(1）（2）同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N的2p能级处于半充满状态，相对牢固,不易结合一个电子（3)①ABD;C②5NA56③（H3O+)O-HN（NH4+)）N—HN（4）d(a107)3NAM3.解析：（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar］3d74s2。元素Mn与O中,由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素，因此第一电离能较大的是O。O基态原子价电子为2s22p4，因此其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，因此其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数很多的是Mn。(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,因此CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的序次为H2O〉CH3OH〉CO2>H2,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳学必求其心得，业必贵于专精和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参加形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，因此水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，因此二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高.（4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个σ键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在π键。(5）由于O2－是面心立方最密积聚方式，面对角线是O2－半径的4倍，即4r=2a,解得r=20.420nm；MnO也属于NaCl型结构，依照晶胞的4结构，Mn2＋组成的是体心立方积聚，体对角线是Mn2＋半径的4倍，面上相邻的两个Mn2＋距离是此晶胞的一半,因此有320.448nm。42答案：（1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2O,Mn（2）sp,sp3（3）H2O〉CH3OH>CO2〉H2，常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体;水分子中有两个氢原子都可以参加形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，因此水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，因此二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高（4）π键、离子键（5)320.448nm4.解析（:1)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，则价电子轨道表达式为：。（2)Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半充满的牢固状态，因此Fe3+比Fe2+牢固。（3）学必求其心得，业必贵于专精纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为,空间构型为正周围体形，其中氮原子的价层电子对为4，杂化方式为sp3杂化；ClO4-是5原子、32价电子的离子,与ClO4-互为等电子体的分子或离子有CCl4、PO43-。（4）金属铁晶体原子采用体心立方积聚．铁晶体的晶胞含有2个铁原子，设晶胞边长为a，金属原子半径为r,则面对角线长2a，体对角线长3a=4r，得r=a4，空24πr33间利用率=3=a38

。（5)A含有1。5个亚铁离子、4个氯离子，B含有0.5个亚铁离子、4个氧离子、4个铁离子,则该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为1：2:4.晶胞含有Fe2+、Fe3+、O2—的个数分别是为4、8、16,它们的相对质量之和是8×232，依照m=ρV可得8×232g=d3382327nm。×g/cma×NA，a=3NAd10答案：（1）(2）小于Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半满状态较牢固(3）正周围体形sp3杂化CCl4、PO43-（其他合理答案均可)(4)体心立方3（：：43823210785)12NAd5.解析:（1）元素的非金属性越强,电负性越大，O元素非金属性最强,则电负性最大的是O元素,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,则Fe2+的最外层电子排布式3d6。（2)CN-与N2属于等电子体，则CN-的电子式为，CNO-与CO2属于等电子体，二氧化碳为直线分子，中心原子的杂化方式为sp杂化；（3）离子晶体的离子半径学必求其心得，业必贵于专精越小，带电荷数越多，晶格能越大,则晶体的熔沸点越高，镁离子半径小于钙离子半径，则熔点MgO＞CaO;由于可形成分子间氢键，而可形成分子内氢键，故的沸点比高;（4)γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×1+6×1=4,δ、α两种晶胞中82铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8：6=4:3，由晶胞图可知，δ型晶体铁晶胞中Fe原子数目为8×1+1=2，晶胞质量为8256g，δ型晶体铁的密度为dg/cm3，晶胞体积为NA56g÷dg/cm3=256cm3，则晶胞棱长=3256cm，处于体对角线上NAdNAdNA的原子相邻,则4r=3256325610r=4×3dNAcm=4×3dNA×10pm。

256cm×3，故3dNA答案：（1）O3d6（2）sp（3）MgO〉CaO高由于可形成分子间氢键，而可形成分子内氢键,故的沸点比高(4)学必求其心得，业必贵于专精44：3答案：(1）（2）正周围体sp3SO42-或PO43-(3）极性（4）<FeO、NiO的晶体结构相同,所带电荷相同，但Fe2+的离子半径大于Ni2+的离子半径，则FeO的晶格能小于NiO的晶格能，因此熔点FeO〈NiO（5）分子晶体（6）b7.解析：(1)Cu原子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，因此Cu元素位于ds区，有7种能量不相同的电子。（2）与SO42—互为等电子体的分子或离子必定拥有相同的原子个数和价电子数，CCl4、学必求其心得，业必贵于专精SiCl4、CBr4、SiF4、PO43—、SiO44—等与SO42-相同由5个原子组成，价电子数为32.NH3分子中N原子的价层电子对数位（5+1×3)=4，因此NH3分子的VSEPR模型为周围体形。（3）Ni（CO）4的熔点为—25℃，沸点为43℃,这说明晶体种类为分子晶体。单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，晶体中σ键和π键的数目之比为8:8=1：1.(4)形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键大于分子内氢键，因此在相同压强下，的沸点比低。答案：(1）ds7（2）CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等合理答案即可四面体形(3）分子晶体1:1（4)形成分子内氢键，而形成分子间氢键（5)H＜C＜N＜Osp3（6）8。解析:(1）依照泡利不相容原理，一个原子轨道只能容纳两个自旋相反的电子，因此题给O原子的核外电子排布图错误；（2）与CO互为等电子体的离子必定拥有相同的原子个数和价电子数，CN-、C22—等与CO相同由2个原子组成，价电子数为10。CH3OH分子中C原子为饱和碳原子，因此C原子采用sp3杂化；（3）黄铜是由铜和锌熔合而成,故铜的外面电子为3d104s1，锌的外面电子为学必求其心得，业必贵于专精3d104s2;（4）甲醛与足量新制Cu（OH）2悬浊液加热反应的化学方程式HCHO+4Cu(OH）2+2NaOH△6H2O；①=====Na2CO3+2Cu2O+(大球)为1＋8×1/8＝2，(小球）为4个。（小球)因此代表Cu原子，(大球)代表氧原子。一个Cu原子周围有2